import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.*;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: 言初
 * Date: 2023-03-08
 * Time: 9:08
 */
public class MyBinaryTree {

    static class TreeNode {
        public char val;
        public TreeNode left;//左孩子的引用
        public TreeNode right;//右孩子的引用

        public TreeNode(char val) {
            this.val = val;
        }
    }


    /**
     * 创建一棵二叉树 返回这棵树的根节点
     *
     * @return
     */
    public TreeNode createTree() {
        TreeNode a=new TreeNode('a');
        TreeNode b=new TreeNode('b');
        TreeNode c=new TreeNode('c');
        TreeNode d=new TreeNode('d');
        TreeNode e=new TreeNode('e');
        TreeNode f=new TreeNode('f');
        a.left=b;
        a.right=c;
        b.left=d;
        b.right=e;
        c.left=f;
        return a;
    }

    // 前序遍历
    public void preOrder(TreeNode root) {
        //根 左 右
        if(root==null){
            return;
        }
        System.out.print(root.val+" ");
        preOrder(root.left);
        preOrder(root.right);
    }

    // 中序遍历
    void inOrder(TreeNode root) {
        // 左 根 右
        if(root==null){
            return;
        }
        inOrder(root.left);
        System.out.print(root.val+" ");
        inOrder(root.right);
    }

    // 后序遍历
    void postOrder(TreeNode root) {
        //左 右 根
        if(root==null){
            return;
        }
        postOrder(root.left);
        postOrder(root.right);
        System.out.print(root.val+" ");
    }

    public static int nodeSize;

    /**
     * 获取树中节点的个数：遍历思路
     */
    void size(TreeNode root) {
        //前序遍历来遍历
        if(root==null){
            return;
        }
        nodeSize++;
        size(root.left);
        size(root.right);
    }

    /**
     * 获取节点的个数：子问题的思路
     *
     * @param root
     * @return
     */
    int size2(TreeNode root) {
        if(root==null){
            return 0;
        }
        int leftsize=size2(root.left);
        int rightsize=size2(root.right);
        return leftsize+rightsize+1;
    }


    /*
     获取叶子节点的个数：遍历思路
     */
    public static int leafSize = 0;

    void getLeafNodeCount1(TreeNode root) {
        //前序遍历来遍历
        if(root==null){
            return;
        }
        if(root.left==null && root.right==null){
            leafSize++;
        }
        getLeafNodeCount1(root.left);
        getLeafNodeCount1(root.right);
    }

    /*
     获取叶子节点的个数：子问题
     */
    int getLeafNodeCount2(TreeNode root) {
        if(root==null){
            return 0;
        }
        if(root.left==null && root.right==null){
            return 1;
        }
        int leafleft=getLeafNodeCount2(root.left);
        int leafright=getLeafNodeCount2(root.right);
        return leafleft+leafright;
    }

    /*
    获取第K层节点的个数
     */
    int getKLevelNodeCount(TreeNode root, int k) {
        //递归思想
        if(root==null){
            return 0;
        }
        if(k==1){
            return 1;
        }
        int leftk=getKLevelNodeCount(root.left,k-1);
        int rightk=getKLevelNodeCount(root.right,k-1);
        return leftk+rightk;
    }

    /*
     获取二叉树的高度
     时间复杂度：O(N)
     */
    int getHeight(TreeNode root) {
        //分别去左右子树找找看，找出左右子树中高度高的那个值加一就是这个二叉树的高度了
        //递归
        if(root==null){
            return 0;
        }
        if(root.left==null && root.right==null){
            return 1;
        }
        int lefthigh=getHeight(root.left);
        int righthigh=getHeight(root.right);
        return lefthigh>righthigh?lefthigh+1:righthigh+1;
    }


    // 检测值为value的元素是否存在
    TreeNode find(TreeNode root, char val) {
        //前序遍历来看看
        if(root==null){
            return null;
        }
        if(root.val==val){
            return root;
        }
        TreeNode leftfind=find(root.left,val);
        if(leftfind!=null){
            return leftfind;
        }
        TreeNode rightfind=find(root.right,val);
        if(rightfind!=null){
            return rightfind;
        }
        return null;//没找到
    }

    //层序遍历
    void levelOrder(TreeNode root) {
        //借助的是 ： 队列
        //根结点先入进去，然后出根节点，把根节点的左右的非空的孩子入队列，
        // 一次重复直到遍历完毕，也就是队列为空为止
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
        if(root!=null){
            queue.add(root);
        }
        while(!queue.isEmpty()){
            TreeNode cur=queue.poll();
            System.out.print(cur.val+"  ");
            if(cur.left!=null){
                queue.add(cur.left);
            }
            if(cur.right!=null){
                queue.add(cur.right);
            }
        }
    }


    // 判断一棵树是不是完全二叉树
    boolean isCompleteTree(TreeNode root) {
        //完全二叉树就是：叶子节点应该是连续的
        //层序遍历思路
        //null也入队列，当遍历到队列里面的null的时候就跳出循环；
        //然后去检验null的后面也就是队列里面剩余的值是否还有非null的值，如果有就不是一棵完全二叉树
        if(root==null){
            return true;
        }
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
        if(root!=null){
            queue.add(root);
        }
        while(queue.peek()!=null){
            TreeNode cur=queue.poll();
            queue.add(cur.left);
            queue.add(cur.right);
        }
        //这个上面的while循环是由于queue的队列的头的数据是null，所以才跳出循环的
        while(!queue.isEmpty()){
            TreeNode ret=queue.poll();
            if(ret!=null){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}
